Den vänstra panelen visar chi-kartan över de två provtagna avrinningsområdena. Den högra övre panelen är det statistiska histogrammet för flodhuvudsluttningen på båda sidor om avrinningsgränsen. Den högra låga panelen visar det statistiska histogrammet för den lokala reliefen av flodhuvuden. Kredit:Science China Press
Det erosionslandskapet utvecklas som den gemensamma produkten av både tektonisk aktivitet och klimat. Morfologin för de långa profilerna av aktiva floder har visat sig vara ett arkiv för att bevara och registrera förhållandet mellan topografisk relief, temporär och/eller differentiell berghöjningshastighet och klimatmässigt och/eller litologiskt relaterad erosionseffektivitet. En enkel men universell ekvation av strömkraftincisionsmodellen ger ett viktigt sätt att analysera långa kanalprofiler och att extrahera både tidsmässiga och rumsliga mönster av regional tektonisk aktivitet.
Baserat på de analytiska lösningarna för steady-state och linjära transient-state-formerna av modellekvationen, utvecklade forskare en uppsättning öppen källkod Matlab-skript, RiverProAnalysis, för att integrera funktionerna för konkavitetskalibrering av dräneringsbassänger, uppskattning av kanalbranthet, dräneringsuppdelning stabilitetsbestämning, paleo-kanal profilprojektion och tektonisk upplyftshistorikinversion.
Produkterna i verktygsuppsättningen är i formatet bild-, text- och vektorfiler, som inte bara kan användas för visuell analys, utan också kan läsas av programvara för geografiska informationssystem.
Flödesschemat berättar om programmets funktioner och indata och utdata för varje funktion. Kredit:Science China Press
(a) Xilingjing-avrinningsområde:Höjdmisspassning mellan de vidarebefordrade och faktiska kanalens chi-plots, under olika Chi-värdeintervall. (b) Chi-plotterna för alla floder i Xilingjings avrinningsområde och chi-plotten i den vidaresända kanalen är baserade på ett chi-intervall på 1,0 m (svart tjock linje). (c) Dimensionslös upplyftningshistoria. (d) Den modellerade höjningens historia baserad på olika eroderbarhetsvärden. (e)‒(h) Upplyftshistorisk inversion på Nituns avrinningsområde. Betydelsen av varje figur är densamma från (a) till (d). Kredit:Science China Press
För att illustrera verktygsuppsättningens förmåga tog författarna exempel på två övergående dräneringsavrinningsområde i den norra kanten av Taiyuan-bassängen. De analyserade de långa profilerna av stamströmmarna, identifierade två generationer av knickpoints och uppskattade det minsta djupet för flodsnitt.
De kombinerade alla stam- och biflodskanaler tillsammans för att modellera den avrinningstäckande höjningens historia och fann måttliga ökningar i höjningshastigheterna sedan mellan-pliocen och snabb acceleration sedan den sena kvartären.
Resultaten överensstämde med de sedimentära uppgifterna i den intilliggande bassängen. Genom att jämföra chi-värdet, lutningen och den topografiska reliefen för båda sidor av avrinningsklyftan, kom de fram till stabiliteten hos dräneringsklyftan.
Verktygsuppsättningen som beskrivs i denna studie integrerar huvudfunktionerna i de moderna studierna av flodlandskap, vilket ger ett kraftfullt verktyg för att analysera flodprofiler och för att förstå tektonisk geomorfologi.
Forskningen publicerades i Science China Earth Sciences . + Utforska vidare
